Жер шарындағы барлық материяны құрайтын табиғи тоқсан екі химиялық элементтің ішінде уран ерекше орын алады. XVIII ғасырдың соңында ашылған бұл ауыр күміс түсті металл адамзат тарихының бағытын өзгертетін күшке ие болып шықты. Ол бір-біріне мүлде қарама-қарсы екі технологияның негізіне айналды. Бірі – жаппай жою қаруы. Екіншісі – көмірқышқыл газы шығармай тұтас құрлықтарды электр қуатымен қамтамасыз ете алатын бейбіт атом энергетикасы. XX және XXI ғасырларда бұл элементтің геосаяси маңызы мұнайдың рөлімен салыстырылады. Уран қоры бар мемлекеттер әлемдік саясатта стратегиялық ықпалға ие болады. Соңғы жиырма жылда Қазақстан уран өндірісінің шынайы алып мемлекетіне айналды. Ел әлемдік өндірістің қырық пайыздан астамын қамтамасыз етеді. Осылайша жаһандық энергетикалық күн тәртібіне тікелей ықпал етеді. Құрғақ өндірістік статистиканың артында әсерлі тарих жатыр. Ол минералдан уранды алғаш кездейсоқ анықтаған ғалымдардан бастап жаңа буын реакторларын жобалап жатқан инженерлерге дейін созылады. Төмендегі деректер бұл элементтің физикалық, химиялық, тарихи және геосаяси қырларын тереңірек түсінуге мүмкіндік береді.
- Уран 1789 жылы неміс химигі Мартин Клапрот тарапынан ашылды. Ол уранинит минералынан элементтің оксидін бөліп алған. Бұл минерал «смоляная обманка» деген атаумен белгілі. Жаңа элементке Уран планетасының құрметіне атау берілді. Планетаны сегіз жыл бұрын астроном Уильям Гершель ашқан еді. Сол кезеңде химиялық элементтерді аспан денелерінің атымен атау ғылыми дәстүрге айналған.
- Таза металл күйіндегі уран алғаш рет 1841 жылы француз химигі Эжен Пелиго тарапынан алынды. Бұл элемент ашылғаннан кейін елу екі жылдан соң жүзеге асты. Бұған дейін ғалымдар уранның оксидтерін металл деп қате есептеген. Бұл қателік жарты ғасырға жуық уақыт сақталды. Сол кезеңдегі аналитикалық химияның күрделілігін айқын көрсететін мысал болып қалды.
- Уран табиғатта кездесетін ең ауыр элементтердің бірі саналады. Оның атомдық нөмірі тоқсан екіге тең. Атомдық массасы шамамен екі жүз отыз сегіз бірлікке тең. Металдың тығыздығы бір текше сантиметрде шамамен он тоғыз бүтін бір грамм болады. Ол темірден шамамен екі жарым есе ауыр. Сонымен бірге қорғасыннан да айтарлықтай тығыз.
- Уранның табиғи радиоактивтілігі 1896 жылы француз физигі Анри Беккерель тарапынан кездейсоқ анықталды. Ғалым уран тұздарының фотопластиналарды қараңғыда да қарайтатынын байқаған. Бұл құбылыс ешқандай сыртқы сәулелену көзінсіз байқалған. Осы жаңалық ядролық физиканың ғылым ретінде қалыптасуына жол ашты. Кейін ол атом қаруы мен атом энергетикасының дамуына әкелді.
- Табиғатта уран үш негізгі изотоптың қоспасы ретінде кездеседі. Олар уран-238, уран-235 және уран-234. Ең үлкен практикалық маңызы бар изотоп – уран-235. Ол өзін-өзі қолдайтын ядролық бөліну тізбекті реакциясын қамтамасыз ете алады. Бірақ табиғи урандағы оның үлесі шамамен нөл бүтін жеті пайыз ғана.
- Көптеген ядролық реакторларда пайдалану үшін табиғи уранды байыту қажет. Бұл процесс уран-235 үлесін үш немесе бес пайызға дейін арттыруды білдіреді. Ал ядролық қару жасау үшін өте жоғары байытылған уран керек. Онда уран-235 үлесі тоқсан пайыздан жоғары болады. Бұл айырмашылық бейбіт атом энергетикасы мен әскери қолданудың арасындағы негізгі технологиялық шекара саналады. Сондықтан бұл сала қатаң халықаралық бақылауда болады.
- Қазақстан 2009 жылдан бері уран өндіру бойынша әлемде бірінші орын алады. Ел бұл металдың әлемдік өндірісінің шамамен қырық үш пайызын қамтамасыз етеді. Мемлекеттік «Қазатомөнеркәсіп» компаниясы табиғи уран өндіру бойынша әлемдегі ең ірі өндіруші болып саналады. Компания Еуропа, Азия және Солтүстік Америкадағы атом электр станцияларына шикізат жеткізеді.
- Қазақстандағы расталған уран қоры шамамен сегіз жүз мың тоннаға бағаланады. Бұл әлемдік қордың шамамен он екі пайызына тең. Қазақстан кен орындарының ерекшелігі – оларды жерасты ұңғымалық шаймалау әдісімен өндіруге қолайлы болуы. Бұл әдіс уранды өндірудің ең арзан әрі экологиялық тұрғыдан салыстырмалы қауіпсіз тәсілі болып саналады.
- Қазақстанда қолданылатын жерасты ұңғымалық шаймалау әдісі шахта немесе карьер салуды талап етпейді. Ұңғымалар арқылы уран қабатына әлсіз күкірт қышқылы ерітіндісі айдалады. Бұл ерітінді металды жыныстың ішінде ерітеді. Кейін байытылған ерітінді жер бетіне сорылып шығарылады. Ол гидрометаллургиялық зауыттарда өңделеді.
- Бір килограмм уран-235 толық бөліну реакциясынан өткенде орасан энергия бөлінеді. Бұл энергия шамамен үш мың тонна жоғары сапалы тас көмірді жағуға тең. Осындай жоғары энергетикалық тығыздық ядролық отынды басқа энергия көздерінен түбегейлі ерекшелендіреді. Сондықтан аз ғана уран қорының өзі стратегиялық маңызға ие болады.
- Радиоактивтілік ашылғанға дейін уран керамика мен әйнек өндірісінде кең қолданылған. Ол сары түсті бояғыш ретінде пайдаланылған. «Уран әйнегі» деп аталатын ерекше сары-жасыл түсті бұйымдар Еуропада XIX ғасырдың ортасынан XX ғасырдың ортасына дейін шығарылған. Мұндай бұйымдарды бүгін де антиквариат базарларынан кездестіруге болады. Олар ультракүлгін жарықта ашық жасыл түспен жарқырайды. Сонымен бірге құрамында өлшенетін радиация деңгейі бар.
- Уран-238 изотопының жартылай ыдырау кезеңі шамамен төрт бүтін бес миллиард жылға тең. Бұл мән Жердің жасына өте жақын. Демек біздің планетамызда бастапқыда болған уранның шамамен жартысы әлі де жер қыртысында сақталған. Қалған бөлігі геологиялық уақыт ішінде ыдырап кеткен.
- Уран мен торийдің радиоактивті ыдырауы кезінде бөлінетін жылу Жердің геотермалдық энергиясының маңызды көзі болып саналады. Дәл осы энергия планетаның сыртқы ядросының сұйық күйін сақтайды. Сонымен бірге Жердің магнит өрісінің жұмысын қамтамасыз етеді. Бұл өріс тіршілікті ғарыштық радиациядан қорғайды. Егер жер қыртысында уран болмаса планета әлдеқашан суып кетер еді.
- Манхэттен жобасы – Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ-та атом бомбасын жасауға бағытталған бағдарлама. Бұл жоба уран өндіру мен байыту үшін орасан күш талап етті. Оук-Ридждегі байыту зауыттарында шамамен сексен мың адам жұмыс істеген. Олардың көпшілігі қандай өнім өндіріп жатқанын білмеген. Құпиялылық деңгейі өте жоғары болған.
- 1986 жылы Чернобыль атом электр станциясындағы апат уранды көпшілік санасында техногендік апат символына айналдырды. Бірақ ғылыми талдау басқа көрініс береді. Бейбіт атом энергетикасы тарихында адам шығыны көмір өнеркәсібімен салыстырғанда әлдеқайда аз болды. Көмір өндірісі жыл сайын кәсіби аурулар мен ауа ластануы арқылы әлдеқайда көп адамның өмірін алады.
- «Сары кек» деп аталатын өнім уран концентратының стандартты түрі болып саналады. Ол аммоний диуранаты түрінде болады. Тау-кен кәсіпорындары осы концентратты конверсия және байыту зауыттарына жеткізеді. Қазақстанның «Қазатомөнеркәсіп» компаниясы дәл осы өнімді экспорттайды. Оның әлемдік бағасы ядролық энергетика нарығының маңызды көрсеткіші болып табылады.
- Уран теңіз суында да бар. Оның концентрациясы шамамен бір литр суда үш микрограммға тең. Әлемдік мұхиттағы жалпы қор шамамен төрт миллиард тонна деп бағаланады. Жапония мен АҚШ теңіз суынан уран алу технологияларын белсенді зерттеп жатыр. Егер бұл әдіс экономикалық тұрғыдан тиімді болса адамзат іс жүзінде шексіз ядролық отын көзіне ие болады.
- Байытылғаннан кейін қалған кедейленген уран күтпеген әскери қолдану тапты. Ол бронь тесетін снарядтар мен танк броняларын жасау үшін пайдаланылады. Металдың ерекше тығыздығы мұндай мақсатқа өте қолайлы. Дегенмен мұндай қару қолдану халықаралық деңгейде қызу пікірталас тудырады.
- Жылдам нейтронды реакторлар – қазіргі уақытта Ресей, Қытай және басқа елдер дамытып жатқан технология. Мұндай реакторлар отын ретінде кедейленген уранды да пайдалана алады. Сонымен қатар дәстүрлі реакторлардың пайдаланылған ядролық отынын да қолдануға мүмкіндік береді. Теориялық тұрғыдан әлемде жиналған ядролық қалдықтар адамзатты мыңдаған жыл бойы энергиямен қамтамасыз ете алады.
- Қазақстан ядролық саладағы қатысуын әртараптандыруды белсенді жүргізіп жатыр. Ел тек уран өндірумен шектелмейді. Сонымен қатар ядролық отын өндірісін дамытады. Әлемнің әртүрлі өңірлерінде атом электр станцияларын салу жобаларына қатысу жөнінде келіссөздер жүргізуде. 2017 жылы Қазақстан аумағында МАГАТЭ қамқорлығымен төмен байытылған уранның халықаралық банкі ашылды. Бұл бастама елдің жаһандық ядролық инфрақұрылымдағы сенімді және бейтарап серіктес екенін көрсетті.
Уран – химиялық элементтердің ішіндегі ең парадоксты элементтердің бірі. Ол бір мезгілде үлкен қауіптің де, үлкен үміттің де көзі болып саналады. Қазақстанның уран саласындағы жетістігі табиғи ресурстарды дұрыс басқарудың қаншалықты маңызды екенін көрсетеді. Соңғы онжылдықтарда елдің экономикасы мен геосаяси ықпалы айтарлықтай артты. Әлемдік экономиканы көміртексіздендіру процесі атом энергетикасына деген қызығушылықты күшейтті. Сондықтан уран алдағы онжылдықтарда стратегиялық маңызы бар ресурс болып қала береді. Төртінші буын реакторлары мен термоядролық энергетика дамыған сайын ядролық отынға деген сұраныс құрылымы өзгеруі мүмкін. Бірақ кез келген жағдайда уран ядролық энергетикалық тізбектің негізгі бастапқы элементі болып қала береді. Бұл элементтің тарихы – минералдағы кездейсоқ жаңалықтан XXI ғасырдың геосаяси құралына дейінгі жол. Ол ғылымның, технологияның және адам амбициясының өзара байланысын көрсететін ең әсерлі мысалдардың бірі.
